DE541733C

DE541733C - Method of fuel injection

Info

Publication number: DE541733C
Application number: DEK115405D
Authority: DE
Original assignee: RUDOLF KLENGER
Current assignee: RUDOLF KLENGER
Priority date: 1929-06-26
Filing date: 1929-06-26
Publication date: 1932-01-15

Description

Verfahren zur Brennstoffeinspritzung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Speicherung von Brennstoff unter dem z. B. zur Einspritzung in Diesel-Kraftmaschinenzylinder oder Feuerungen erforderlichen Druck und Vorrichtungen zur Heizung des Brennstoffes.Method for Fuel Injection The invention relates to a method to store fuel under the z. B. for injection into diesel engine cylinders or furnaces required pressure and devices for heating the fuel.

Zur Einführung von Brennstoff in Verbrennungsräume ist meist ein hoher Druck erforderlich, der den Brennstoff zur Erzielung eines feinen Strahles in kürzester Zeit durch feine Öffnungen treiben muß. Zur Herbeiführung der Entflammung ist meist eine Übertragung von Wärme z. B. von der Luft oder von den Verbrennungsgasen an den mit bekannten Mitteln nur ungenügend vorzuheizenden Brennstoff erforderlich. Zur sicheren Erreichung dieser Entflammung ist ein Temperaturgrad z. B. der gesamten Verbrennungsluft notwendig, der die Entflammungs-oder Zündtemperatur übersteigen muß, und zwar um so erheblicher, je kürzer die zur Verfügung stehende Übertragungszeit ist. Die Erfindung will den Brennstoff auf einen hohen federnden Druck bringen und den Brennstoff selbst zum Träger der für die Zündung oder auch für die Verdampfung ausreichenden Wärme machen.For the introduction of fuel into combustion chambers is usually a high Pressure required of the fuel to achieve a fine jet in the shortest possible time Time must drive through fine openings. To bring about the inflammation is mostly a transfer of heat e.g. B. from the air or from the combustion gases the fuel to be preheated only insufficiently with known means is required. To safely achieve this ignition, a temperature level z. B. the whole Combustion air is necessary that exceeds the ignition or ignition temperature must, and the more significant, the shorter the available transmission time is. The invention wants to bring the fuel to a high resilient pressure and the fuel itself becomes the carrier for the ignition or also for the evaporation make sufficient heat.

Die als Folge hiervon eintretenden Vorteile, nämlich Streuung des Brennstoffstrahles bei Druckentlastung, ferner die Möglichkeit der Verminderung des Vorverdichtungs- oder des Pumpendruckes und die Erreichung einer guten Verbrennung sind bekannt. Bekannt sind z. B. Druckwindkessel mit Preßluftnachschub und auch solche mit Preßluftvoreinfüllung, deren Druck durch den eingepumpten Brennstoff über den Anfangsdruck erhöht wird.The resulting advantages, namely the spread of the Fuel jet with pressure relief, furthermore the possibility of reduction the pre-compression or pump pressure and the achievement of good combustion are known. Are known z. B. Pressure air vessel with compressed air supply and also those with pre-filled compressed air, their pressure due to the fuel pumped in is increased above the initial pressure.

In der Berührung von Luft und Brennstoff liegen aber, zumal bei hohen Drücken, Gefahren, die beim Erfindungsgegenstand durch Kühlung des Luftkissens beseitigt werden. Außerdem werden nach der Erfindung hohe und gefahrlose Drücke erreicht durch Voreinfiillung von unbrennbaren und die Verbrennung nicht fördernden, aus Stoffen aller Art im Brennstoffspeicher oder außerhalb gewonnenen Verbrennungsgasen.However, there is a contact between air and fuel, especially at high levels Pressures, dangers that are eliminated in the subject matter of the invention by cooling the air cushion will. In addition, high and safe pressures are achieved by according to the invention Pre-filling of incombustible and non-combustible substances of all kinds in the fuel storage or outside of the combustion gases obtained.

Zur Anwendung kommen Auspuffgase, Hochdruckgase aus Zylindern von Verbrennungsgaserzeugern oder die Gase einer im Brennstoffspeicher hervorgerufenen Verbrennung von Gemischen oder Stoffen, deren Zündung außer auf bekannte, z. B. elektrische Art auch durch das Verdichtungsverfahren nach der Erfindung erfolgt. Die Erfindung besteht darin, daß in dem Brennstoffspeicher befindliche Gase vor der Drucksteigerung, durch den eingepumpten Brennstoff durch Vorkühlung so beeinflußt werden, daß ein Nachströmen weiterer Gasmengen stattfindet, worauf dann bei verhindertem Rückströmen der Gase durch Zufuhr von Wärme eine Steigerung des Anfangsdruckes im Brennstoffspeicher erfolgt, der durch den dann einzupumpenden Brennstoff auf Einspritzdruck gebracht wird. Zur Verminderung der Luft- oder der Gasaufnahme durch den Brennstoff und zur Regelung wird ein Schwimmkörper verwendet, der mit genügender Freiheit im Brennstoffspiegel schwimmt, die unmittelbare Berührung zwischen Gas und Brennstoff verhindert und aus einem elastischen Gefäß mit 1`lüssigkeitsfüllung besteht. Diese Füllung kann zum Ausgleich des Schwimmergewichtes mit einer Flüssigkeit von geringerem spezifischen Gewicht als dem des Brennstoffes, z. B. mit Naphtha., ,erfolgen.Exhaust gases, high pressure gases from cylinders of Combustion gas generators or the gases produced in the fuel storage Combustion of mixtures or substances whose ignition except for known ones, e.g. B. electrical type also takes place by the compression method according to the invention. The invention consists in that in the fuel reservoir before gases the increase in pressure, influenced by the fuel pumped in by precooling be that a subsequent flow of further amounts of gas takes place, which is then prevented Backflow of the gases by supplying heat increases the initial pressure in the Fuel storage takes place, which is then injected by the fuel to be pumped into the injection pressure is brought. To reduce air or gas uptake by the fuel and for the regulation a float is used, which with sufficient Freedom floats in the fuel level, the direct contact between gas and fuel is prevented and from an elastic container filled with liquid consists. This filling can be used to balance the weight of the float with a liquid of a lower specific weight than that of the fuel, e.g. B. with naphtha., ,take place.

L m den Brennstoff zur Erzielung der beabsichtigten Wirkungen unter Druck zu heizen, wird an Stelle oder außer den üblichen Heizmitteln Hochdruckgaswärme angewandt.L m the fuel to achieve the intended effects under To heat pressure, high pressure gas heat is used instead of or in addition to the usual heating means applied.

Bekannt sind Vorrichtungen, die den Brennstoff z. B. durch im Verbrennungs- oder Auspuffraum liegende Rohrwindungen mit einer z. B. zwischen Gleichdruckverbrennung und Luftzuführung liegenden. Mitteltemperatur heizen.Devices are known that use the fuel z. B. by in the combustion or exhaust space lying pipe windings with a z. B. between constant pressure combustion and air supply lying. Heat to medium temperature.

Bei dem Verfahren nach der Erfindung führen Heizwindungen dem Brennstoff dauernd die der höchsten Verbrennungstemperatur entsprechende Wärme zu.In the method according to the invention, heating coils guide the fuel the heat corresponding to the highest combustion temperature is continuously added.

Das Innere dieser Heizwindungen steht zu diesem Zweck mit dem Verbrennungsraum z. B. eines Kraftmaschinenzylinders in Verbindung und wird zunächst einmalig über Rückschlagventile mit Hochdruckgas von entsprechender Temperatur aufgeladen. Temperaturabfall durch Wärmeabgabe an den Brennstoff wird durch geringe Strömung der Druckgase, die unter Beibehaltung ihres Hochdruckes ermöglicht wird, durch Durchlässe kleinen O_uerschnittes am Ende der Heizräume und entsprechende dauernde Nachladung mit den Gasen der Verbrennung über Rückschlagventile ausgeglichen.The interior of these heating coils is connected to the combustion chamber for this purpose z. B. an engine cylinder in connection and is initially over Check valves charged with high pressure gas of appropriate temperature. Temperature drop by heat transfer to the fuel is by low flow of the pressurized gases, the while maintaining their high pressure is made possible by small O_uerschnittes passages at the end of the boiler rooms and corresponding permanent reloading with the combustion gases Balanced via check valves.

Abb. r zeigt Speichergefäße nach der Erfindung besonders für Preßluftkissen mit Schutz gegen Zündung. Beide Behälter a und b sind zunächst z. B. mit Preßluft gefüllt. Durch Einpumpen des Brennstoffes in Behälter a erfolgt unter Drucksteigerung Verdrängung der Luft nach dem oberen Teil des Behälters b, dessen schließlicher Inhalt sich staut und samt dem Kissen durch Rohrleitungen c gekühlt wird. Der Inhalt in a wird schließlich geheizt, und die Entnahme erfolgt bei d, e. Fig. R shows storage vessels according to the invention, especially for compressed air cushions with protection against ignition. Both containers a and b are initially z. B. filled with compressed air. By pumping the fuel into container a, the pressure is increased and the air is displaced towards the upper part of container b, the eventual contents of which are backed up and, together with the cushion, are cooled by pipes c. The content in a is finally heated, and the withdrawal takes place at d, e.

Abb. z zeigt die Verwendung von Verbrennungsgasen als Gaskissen, und zwar solch einer innerhalb der Speicherräume durch Verdiclhtungswärme hervorgerufenen Verbrennung.Fig. Z shows the use of combustion gases as gas cushions, and it is one caused by condensation heat within the storage spaces Combustion.

Speicher a wird bei offenem Ausblaseventil b über Ventile c und d aus Preßluftflasche e gespült. Die Entspannung der Preßluft erzeugt eine tiefe Temperatur, somit hohes Ladegewicht in a. Im Gefäß befindet sich eine gewisse Menge Zündflüssigkeit, oder diese fließt über Meßgefäß f und Ventil g auf Rohrwindungen h oder andere Verdunstungsflächen, wodurch in Speicher a ein nasses Gemisch erzeugt wird.Storage tank a is flushed from compressed air cylinder e via valves c and d with the blow valve b open. The relaxation of the compressed air creates a low temperature, thus high loading weight in a. In the vessel there is a certain amount of ignition liquid, or it flows via measuring vessel f and valve g onto pipe windings h or other evaporation surfaces, as a result of which a wet mixture is generated in storage device a.

Bei Öffnen des Hahnes i erfolgt durch Druck- und Temperaturanstieg im Gemisch Zündung und damit weiterer Druck- und Temperaturanstieg. Mit der schließlich erfolgten Abkühlung der Gase dieser Verbrennung auf die Temperatur des Heiz- oder Kühlmittels in den Rohrwindungen fi ist der Anfangszustand erzielt, von dem aus nach der Erfindung die Drucksteigerung durch Verdrängung erfolgt.When tap i is opened, the pressure and temperature rise Ignition in the mixture and thus a further increase in pressure and temperature. With that finally cooling of the gases of this combustion to the temperature of the heating or Coolant in the pipe coils fi is the initial state from which according to the invention, the pressure increase takes place by displacement.

Bei elektrischer oder anderer Zündung und bei anderen Druckgas bildenden Stoffen wird ähnlich verfahren.With electrical or other ignition and with other pressurized gas forming Substances are handled in a similar way.

Durch bemessene Anwendung der auf Heizung oder Kühlung umzuschaltenden Rohrwindungen h kann nach der Erfindung das Zustandekommen auch dieses Vorganges besonders gesichert werden.By measured application of those to be switched to heating or cooling According to the invention, pipe windings h can also bring about this process be specially secured.

Abb. 3 zeigt Speicher a, welcher zur Schaffung des Anfangszustandes über Rückschlagventil b und Ventil c aus einem Zylinder d durch jedesmaligen Gasüberschub bei Anstieg des Druckes über den Verdichtungsenddruck mit den unter Verbrennungshöchstdruck stehenden Gasen aufgeladen wird, wonach das Einpumpen des Brennstoffes beginnt.Fig. 3 shows memory a, which is charged with the gases under the maximum combustion pressure to create the initial state via check valve b and valve c from a cylinder d by each time gas overflow when the pressure rises above the compression end pressure, after which the pumping in of the fuel begins.

Ferner ist aus Abb.3 auch die folgende Art der Bildung eines Gaskissens zu ersehen. Nach Einbringung eines explosiblen Stoffes oder einer Flüssigkeit in Speicher a erfolgt über Rückschlagventil b unter fortwährender Druck- und Temperatursteigerung eine Überführung von Verbrennungsluft in den Speicher, wobei die z. B. durch Anlasser gedrehte Maschine als Pumpe wirkt.Furthermore, the following way of forming a gas cushion can also be seen from Fig.3 to see. After an explosive substance or liquid has been introduced into the Storage a takes place via check valve b with continuous pressure and temperature increase a transfer of combustion air into the memory, the z. B. by starter turned machine acts as a pump.

Auf ähnliche Art kann nach der Erfindung ein Gemisch z. B. aus einer Vergasermaschine in den Speicher a übergepumpt werden, und schließlich kann ein im Speicher befindliches Gemisch durch z. B. aus einer Verbrennungsmaschine übergeführte Gase verdichtet und gezündet werden.In a similar way, according to the invention, a mixture, for. B. from a Carburetor machine can be pumped over into the memory a, and finally a in the memory mixture by z. B. transferred from an internal combustion engine Gases are compressed and ignited.

In Abb. 3 ist auch die Umschaltung der Gase durch Ventil e auf in Speicher a liegende Heizwindungen f gezeigt, deren Durchstrom durch Drosselventil g geregelt wird. h ist ein Druckschwimmer mit Wellblechhaut.Fig. 3 also shows the switching of the gases through valve e to in Memory a lying heating windings f shown, their flow through the throttle valve g is regulated. h is a pressure swimmer with a corrugated iron skin.

Die einzelnen Einrichtungen der Druckgaserzeugung, Speicherung, Heizung und Regelung können in einem einzigen für alle Verbraucher gemeinschaftlichen Raum untergebracht sein, der von nur einer Pumpe gespeist wird. Ein solcher Speicher kann aber auch für einzelne oder Gruppen von Verbrauchern angeordnet werden. Besonders besteht aber die Möglichkeit, die einzelnen Einrichtungen der Erfindung in getrennten Räumen oder Rohrleitungen unterzubringen. So kann z. B. die Heizung auf Höchsttemperatur unmittelbar vor dem Brennstoffeinlaß in den Verbrennungsraum erfolgen.The individual facilities for compressed gas generation, storage, heating and regulation can be in a single common area for all consumers be housed, which is fed by only one pump. Such a memory but can also be arranged for individual or groups of consumers. Particularly but exists the possibility of the individual devices of the invention to be accommodated in separate rooms or pipelines. So z. B. the heating to the maximum temperature immediately before the fuel inlet into the combustion chamber take place.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Method of fuel injection using a fuel store connected upstream of the fuel inlet, characterized. that in the fuel storage gases before the pressure increase by the pumped-in fuel can be influenced by pre-cooling in such a way that an after-flow occurs further amounts of gas takes place, whereupon the backflow of the gases is prevented by supplying heat an increase in the initial pressure in the fuel reservoir takes place, which is brought to injection pressure by the fuel then to be pumped in will. z. Method according to claim i, characterized in that the for generating of the gas cushion necessary combustion gases within the fuel storage combustion of a combustible agent taking place there are generated, its ignition except in a known manner can be done that originally under about atmospheric pressure and normal temperature flammable materials, e.g. B. fuel-air mixtures, by supplying a high pressure agent, e.g. B. compressed air, on whose Pressure brought with associated automatic corresponding increase in temperature which causes the ignition. 3. The method according to claim i and thereby characterized in that the combustion gases necessary to generate the gas cushion outside of the fuel store by combustion in a combustion gas generator generated in a manner known per se, then fed into the fuel store and there form the gas cushion or compress and ignite a mixture. procedure according to claims i to 3, characterized in that for producing the gas cushion the gas mixture or air for the purpose of combustion from engine gas cylinders be pumped over into the fuel storage. 5. The method according to claim i to q., characterized in that the combustion gases generated outside the fuel store can also be used to heat the fuel by keeping it their maximum pressure and their temperature in the pipe coils in the storage tank are guided and leave them again through adjustable fine openings, so that no significant pressure and consequent temperature drop in the Winding gases can take place. 6. The method according to claim i to with to reduce the contact surfaces between gas and liquid or for regulation used pressure float, characterized in that the pressure float consists of a There is a vessel with elastic walls or a compensating piston and a liquid filling possesses that for pressure absorption or less compared to the swimming fluid specific weight is used to balance the weight of the float. 7. Procedure according to Claims i to 6, characterized in that the storage means, heating or control housed in several rooms and the rooms initially only with gases are filled by the fuel pumped into the rooms one after the other continual increase in pressure from one to the other and finally in the last Space where the gases form a pressure pad of great content.